Mikä on suhteellisen läpäisevyys?

Se Suhteellinen läpäisevyys Se on tietyn materiaalin kyvyn mitta, joka ylittää virtauksen -menettämättä ominaisuuksiaan -suhteessa toiseen materiaaliin, joka toimii viitteenä. Se lasketaan syynä tutkittavan materiaalin läpäisevyyden ja referenssien materiaalin läpäisevyyden välillä. Siksi se on summa, josta puuttuu mitat.

Yleensä kun puhut läpäisevyydestä, ajattelet nesteiden virtausta, yleensä vettä. Mutta on myös muita elementtejä, jotka kykenevät ylittämään aineita, esimerkiksi magneettikentät. Tässä tapauksessa puhuu magneettinen läpäisevyys ja Suhteellinen magneettinen läpäisevyys.

Nikkelillä on korkea suhteellinen magneettinen läpäisevyys, joten kolikot kiinnitetään voimakkaasti magneettiin. Lähde: Pixabay.com.

Materiaalien läpäisevyys on erittäin mielenkiintoinen ominaisuus riippumatta niistä ylittävästä virtaustyypistä. Sen ansiosta on mahdollista ennakoida, kuinka nämä materiaalit käyttäytyvät hyvin monipuolisissa olosuhteissa.

Esimerkiksi maaperän läpäisevyys on erittäin tärkeää rakennettaessa rakenteita, kuten viemäröitä, jalkakäytäviä ja muuta. Jopa viljelykasveilla maaperän läpäisevyys on merkityksellinen.

Elämän kannalta solukalvojen läpäisevyys mahdollistaa solun selektiivisen sallimalla tarvittavat aineet, kuten ravintoaineet ja hylkäävät muut, jotka voivat olla haitallisia.

Mitä tulee magneettiseen suhteelliseen läpäisevyyteen, hän antaa meille tietoa materiaalien vasteesta magneettikenttien tai virran aiheuttamien magneettien tai johtimien aiheuttamiin magneettikenttiin. Tällaisia ​​elementtejä on runsaasti meitä ympäröivässä tekniikassa, joten on syytä sijoittaa, mikä vaikutukset materiaaleihin.

[TOC]

Suhteellinen magneettinen läpäisevyys

Erittäin mielenkiintoinen sähkömagneettisten aaltojen käyttö on helpottaa öljyn etsintää. Se perustuu tietämiseen, kuinka paljon aalto pystyy tunkeutumaan pohjaan ennen kuin se heikentää sitä.

Tämä tarjoaa hyvän kuvan tietyssä paikassa olevien kivien tyypistä, koska jokaisella kalliolla on erilainen magneettinen läpäisevyys sen koostumuksen mukaan.

Voi palvella sinua: mikä on dielektrinen vakio?

Kuten alussa todettiin, edellyttäen, että puhumme Suhteellinen läpäisevyys, Termi "suhteellinen" vaatii tietyn materiaalin suuruuden vertailua toisen kanssa, joka toimii viitteenä.

Tätä sovelletaan aina riippumatta siitä, onko se läpäisevyys ennen nestettä vai magneettikenttää.

Tyhjyyttä on läpäisevyys, koska sähkömagneettisilla aaltoilla ei ole mitään ongelmaa liikkua siellä. On hyvä idea ottaa se referenssiarvona minkä tahansa materiaalin suhteellisen magneettisen läpäisevyyden löytämiseksi.

Tyhjiöläpäisevyys ei ole kukaan muu kuin biot-Savart-lain tunnettu vakio, jonka tarkoituksena on laskea magneettinen induktiovektori. Sen arvo on:

μ_jompikumpi = 4π . 10 ^-7 T.m/a (Tesla . Metro/ampeer).

Tämä vakio on osa luontoa ja on kytketty yhdessä sähkökorvauksen kanssa valon nopeuden arvoon tyhjössä.

Suhteellisen magneettisen läpäisevyyden löytämiseksi on verrattava materiaalin magneettinen vaste kahdessa eri keinossa, joista toinen on tyhjä.

Magneettisen induktion laskennassa B - Tyhjiön johdosta havaittiin, että sen suuruus on:

Missä B - Se on magneettikentän voimakkuus, Yllyttää Se on virran voimakkuus ja r - Se on säteittäinen etäisyys johtoon. Jos lanka on upotettu eri väliaineelle, kentän suuruus on:

Ja suhteellinen läpäisevyys μ_{r -} Tämän välineen, se on osamäärä B: n ja B: n välillä_jompikumpi- μ_{r -}= B/b_jompikumpi. Se on mitatton määrä, kuten voidaan nähdä.

Materiaalien luokittelu niiden suhteellisen magneettisen läpäisevyyden mukaan

Suhteellinen magneettinen läpäisevyys on mitat ja positiivinen määrä, joka on kahden positiivisen määrän ja vuorotellen suhde. Muista, että vektorin moduuli on aina suurempi kuin 0.

μ_{r -}= B/b_jompikumpi = μ / μ_jompikumpi

μ = μ_{r -} . μ_jompikumpi

Tämä suuruus kuvaa, mikä on väliaineen magneettinen vaste tyhjään vasteeseen.

Voi palvella sinua: Thomson Atomic -malli: Ominaisuudet, postulaatit, subatomiset hiukkaset

Nyt suhteellinen magneettinen läpäisevyys voi olla yhtä suuri kuin 1, alle 1 tai suurempi kuin 1. Se riippuu kyseisestä materiaalista ja myös lämpötilasta.

• Selvästi kyllä μ_{r -}= 1 Väliaine on tyhjyys.
• Jos se on vähemmän kuin yksi, se on materiaali diagneettinen
• Jos se on suurempi kuin yksi, mutta ei paljon, materiaali on paragneettinen
• Ja jos se on paljon suurempi kuin 1, materiaali on ferromagneettinen.

Lämpötilalla on tärkeä rooli materiaalin magneettisessa läpäisevyydessä. Itse asiassa tämä arvo ei ole aina vakio. Nostamalla materiaalin lämpötilaa, se hävittää sisäisesti, joten sen magneettinen vaste vähenee.

Diamagneettiset ja paramagneettiset materiaalit

Materiaalit diagneettinen He reagoivat negatiivisesti magneettikenttiin ja torjuvat ne. Michael Faraday (1791-1867) löysi tämän kiinteistön vuonna 1846, kun hän havaitsi, että minkä tahansa magneetin napojen hylkäsivät osin vismuttia.

Jotenkin magneetin magneettikenttä indusoi kentän vastakkaiseen suuntaan vismutin sisällä. Tämä ominaisuus ei kuitenkaan ole yksinoikeudella tätä elementtiä. Kaikilla materiaaleilla on jossain määrin.

On mahdollista osoittaa, että diamagneettisen materiaalin nettomagnetointi riippuu elektronin ominaisuuksista. Ja elektroni on osa minkä tahansa materiaalin atomeja, joten jokaisella voi olla diamagneettinen vaste jossain vaiheessa.

Vesi, jalokaasut, kulta, kupari ja monet muut ovat diamagneettisia materiaaleja.

Toisaalta materiaalit paragneettinen Heillä on oma magnetointi. Siksi he voivat reagoida positiivisesti esimerkiksi magneetin magneettikenttään. Niiden magneettinen läpäisevyys on samanlainen kuin μ: n arvo_jompikumpi.

Magneetin lähellä, ne voivat myös magnetoida ja tulla magneeteiksi yksin, mutta tämä vaikutus katoaa, kun todellinen magneetti läheisyydestä poistetaan. Alumiini ja magnesium ovat esimerkkejä paramagneettisista materiaaleista.

Voi palvella sinua: mikä on sähkö? (Kokeella)

Todella magneettiset materiaalit: ferromagnetismi

Paramagneettiset aineet ovat luonteeltaan runsaimmin. Mutta on materiaaleja, joita pysyvät magneetit houkuttelevat helposti.

He pystyvät hankkimaan magnetoinnin itselleen. Tämä on rauta-, nikkeli-, koboltti- ja harvinaisia ​​maametallia, kuten gadolinio ja disposium. Lisäksi jotkut seokset ja yhdisteet näiden ja muiden mineraalien välillä tunnetaan materiaalina Ferromagneettinen.

Tämän tyyppinen materiaali kokee erittäin voimakkaan magneettisen vasteen ulkoiselle magneettikentälle, kuten esimerkiksi magneetti. Siksi nikkeli -kolikot pysyvät baarimagneeissa. Ja puolestaan ​​baarimagneetit tarttuvat jääkaapiin.

Ferromagneettisten materiaalien suhteellinen magneettinen läpäisevyys on paljon suurempi kuin 1. Sisällä heillä on pieniä magneeteja nimeltään Magneettiset dipolit. Kun nämä magneettiset dipolit ovat kohdistettuja, ne tehostavat magneettista vaikutusta ferromagneettisten materiaalien sisällä.

Kun nämä magneettiset dipolit ovat ulkoisen kentän läsnä ollessa, ne kohdistuvat nopeasti tämän kanssa ja materiaali tarttuu magneettiin. Vaikka ulkoisen kentän oletetaan siirtyvän pois, pysyy jäljellä oleva magnetointi materiaalin sisällä.

Korkeat lämpötilat aiheuttavat sisäistä häiriötä kaikissa aineissa, tuottaen niin kutsutut "lämpöhäiriöt". Lämpöllä magneettiset dipolit menettävät kohdistuksensa ja magneettinen vaikutus katoaa.

Curien lämpötila on lämpötila, jolle magneettinen vaikutus katoaa kokonaan materiaalista. Tätä kriittistä arvoa ferromagneettiset aineet muuttuvat paramagneettiksi.

Tietojen tallennuslaitteet, kuten magneettiset nauhat ja magneettiset muistot, hyödyntävät ferromagnetismia. Samoin näiden materiaalien kanssa korkean intensiteetin magneetit valmistetaan monilla käyttötarkoituksilla tutkimuksessa.

Viitteet

1. Tipler, P., Lentos. (2003). Tieteen ja tekniikan fysiikka, osa 2.  Toimitus. P. 810-821.
2. Zapata, f. (2003). Guafita 8x -öljykaivoon liittyvien mineralogioiden tutkimus Guafita Campoon (Apere State) magneettisen herkkyyden ja Mossbauerin mittauksiin. Tutkinto. Venezuelan keskusyliopisto.